催化劑自動加料的裝置及工藝的製作方法

2023-05-28 13:29:36

專利名稱：催化劑自動加料的裝置及工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於石油煉製的，流化催化裂化工藝中，催化劑自動加料的裝置及工藝方法，特別是，涉及再生段的新鮮催化劑的自動加料的裝置和工藝方法。
迄今為止，在石油煉製的流化催化裂化工藝中，催化劑加料一般都採用人工加料，為使具有足夠的穩定活性的催化劑均勻、自動、有效地參與催化裂化反應，從而使催化裂化反應穩定進行，油品分割完全，產品收率提高，已採取了種種辦法。
如中國專利申請號CN-85108854(法國託塔爾煉油和銷售公司85.27)所揭示的，它有關在催化裂化反應器-提升管的底部和裂化進料注入區的下方注入和調整催化劑顆粒流的方法。以此使反應區催化劑的流化態發生變化，確保注入反應區中的催化劑量和待處理的進料量之比率，從而達到最佳均勻性和進行最佳控制。為此，該發明在提升管底部實行了兩段流化，獲得了較高溫度下的催化反應，最佳轉化率和優質高辛烷值汽油。
但是，該方法只涉及以二段氣體流注入反應段，以形成催化劑顆粒流均勻，且稀釋的流體相，對進入再生器的新鮮催化劑本身的加入狀態和由再生器出來的催化劑狀態如何，卻未能加以控制和處理。而進入再生器的催化劑的加入狀態和由再生器出來的催化劑本身的狀態如何，將對催化裂化反應產生較大的影響。
為避免迄今為止人工添加新鮮催化劑而造成的催化劑進料不平穩，從而，有助於確保定時，均勻，自動地將新鮮催化劑加入再生器，使再生催化劑活性穩定;並進而對催化裂化反應達最佳控制，已有若干種對進入再生器的新鮮流化催化劑進行定時、均勻、自動、防堵加入的裝置和方法。


圖1所示，為原用於人工加料，後在此基礎上，在控制閥3上加上一個時間定時器(圖中未示)即可進行自動加料的裝置。其原理如下(A為壓縮空氣)(1)當控制閥3開，流化器2內的催化劑通過控制閥3與流經管線L1的壓縮空氣(流化風)一起，經看窗5，管線L3、L2進入再生器6;
(2)當控制閥3關，催化劑停止加入再生器6。
在上述過程中，定時器起控制新鮮催化劑定時，定量，均勻加入再生器的作用。但，由於控制閥3常存在機械性的微隙，致使閥3即使關上，也可能在L3a′或L3a″管線段造成催化劑經常性的沉積和緊壓，最後，導致閥3再次開啟時，L3a′或L3a″管線段的堵塞。因而，由於上述原因此加料裝置實際上已停用。
圖2所示為87年，鑑於圖1所示的裝置因管線堵塞而難以使用，而從美國引進的自動加料裝置。圖2中與圖1相同部分以同一符號標誌。
該裝置配有電腦，其工作原理如下(A為壓縮空氣)(1)控制閥15開，催化劑由存缸1中進入稱量缸12中，當稱量缸12中的催化劑達一定數量後，閥15關;而後，(2)閥18開，當稱量缸12達一定壓力後，閥16開;
(3)閥16開後，催化劑通過閥16、17進入再生器6，當稱量缸12內催化劑量為零時，閥16關，閥18關;
(4)閥18關後，閥13開，稱量缸壓力回零。過一定時間間隔，重複上述四過程。
此裝置雖然介決了催化劑管線易堵塞的問題，但經試用，也發生了控制閥膜片壞，電子秤不準等而無法使用的問題。甚至發生了再生器內的高溫催化劑倒流入催化劑稱量缸，而產生高溫催化劑經閥14放空的危險。另外，其原理雖簡單，但結構過於複雜，致使使用成本大大上升。
本發明的目的是為克服上述現有技術中的缺陷，而提供了一種既可防止管線堵塞，又可使其催化劑缸壓力自動維持平衡的，新穎的催化劑自動加料裝置及其工藝方法。該裝置結構簡單、便於維修，加料均勻，方便。
本發明提供了一種催化劑自動加料裝置，如圖3，其中包括，壓縮空氣A1經流化風管線L1和輸送風管線L2，輸入流化風A11和輸送風A12，壓縮空氣A2輸入催化劑缸1以維持該加料裝置初次起動時的缸內壓力，在流化風管線L1上的催化劑缸1出料口一端設有流化器2，在流化器2出料口端與通往再生器6的輸送風管線L2之間，設有中間管線L3，輸送風管線L2前部設有限流孔板7，在催化劑缸1與再生器6前端的輸送風管線L2之間設有一壓力平衡管線L4，L4上設有並聯的兩個限流板孔9和10，在L1管線上流化器的流化風輸入端設有限流孔板8，在中間管線L3和平衡管線L4之間的輸送風管線L2上設有由時間定時器4控制的控制閥3，在各管線段上，為檢修方便計，安裝了若干閥門，另在L2管線上設有一壓力表。
附圖1 所示為較早的原用於人工加料，後在此基礎上，在控制閥3上再加上一個時間定時器(圖中未示)的催化劑自動加料裝置;
附圖2 所示為87年由美國引進的小型催化劑自動加料裝置;
附圖3 所示即為本發明的新穎的催化劑自動加料裝置，附圖中相同的部件以同一符號標記。
本發明又提供了一種新穎的催化劑自動加料的工藝方法。
參見圖3，詳述本發明的裝置工作原理和方法如下(1)壓縮空氣A2進入催化劑缸，使催化劑缸內壓力＞0.35MPa，但小於壓縮空氣壓力，然後，關閥停進壓縮空氣A2，從而使壓縮空氣壓力＞催化劑缸壓＞再生器壓力;
(2)當控制閥3關，因上述壓力關係，壓縮空氣A11(流化風)和A12(輸送風)分別經管線L1和L2及其上限流孔板8和7，流經流化器2，其中，經限流孔板7的壓縮空氣A12由下向上吹通了看窗5前後的管線L3a和L3b;經限流孔板8的壓縮空氣A11維持流化器內催化劑的流化;
(3)在上述壓力關係作用下，進入流化器2的壓縮空氣A11和A12再經催化劑缸1，管線L4，限流孔板9或10，或同時經9和10，進入再生器6。
(4)在定時器4作用下，控制閥3開，同樣在上述壓力關係作用下，壓縮空氣A12經限流孔板7直接經控制閥3進入壓力最低的再生器，而A11經限流孔板8進入流化器2維持催化劑流化，並使流化後的催化劑與空氣混流經中間管線L3由上而下通過看窗，與流經L2管線的壓縮空氣A12混合，經閥3進入再生器6。
(5)在時間定時器4的作用下，控制閥3關，然後，連續重複上述步驟(2)-(4)。
因催化劑缸內壓力已自動平衡，再次循環工作將以上述步驟2-4進行。
如上所述，所有的管線都已被吹通，即可均勻，無堵，定時，定量地加料。
另外，圖中4為時間定時器，控制以上工作循環進行，其時間間隔依生產情況而定。所用限流孔板7、8、9、10，其孔徑＞2.7mm，孔板外徑30mm。當然孔板外徑也可依生產實際而定。
本發明中，壓縮空氣壓力(包括A1和A2)＞0.45MPa，常用為0.45～0.60MPa，催化劑缸壓力為0.25～0.42MPa，再生器壓力≤0.18MPa，出限流孔板7的輸送風管線上壓力為0.18～0.45MPa，孔板孔徑大小起調節壓力和流量作用。另外，本發明中所述壓力均為表壓。
經使用如上的本發明的催化劑自動加料裝置和工藝方法，新鮮催化劑即可定時，定量，均勻，自動，無堵地加入再生器，從而確保進入反應段的催化劑活性穩定，操作平穩，有助於流化催化裂化反應的最佳控制，油品分割完全，產品收率提高。
以下，通過實施例對本發明作進一步詳述。
一、進料條件實施例1 實施例2原料油比重d2040.8588 0.8581原料油350℃餾出 12% 10%殘碳 0.4% 0.4%催化劑類型 Y-15 Y-15反應溫度 485℃ 485℃反應壓力 0.162MPa 0.165MPa回煉比 0.40 0.38初餾點 312℃ 308℃二、本發明加料裝置操作條件實施例1 人工加料壓縮空氣(表壓) 0.5MPa 0.5MPa限流孔板孔徑限流孔板孔徑7(mm) 5.0限流孔板孔徑8(mm) 4.0限流孔板孔徑9(mm) 4.0限流孔板孔徑10(mm) 3
輸送風量 0.027m3/s 0.027m3/s流化風量 0.017m3/s平衡管線風量 0.044m3/s催化劑缸壓力(表壓) 0.25-0.42MPa 0.35-0.45MPa催化劑加入頻率 一次/7分鐘催化劑加料時間 45秒/7分鐘催化劑加料量 5Kg/7分鐘實施例2 人工加料壓縮空氣壓力(表壓)(MPa) 0.45 0.45限流孔板7孔徑(mm) 5限流孔板8孔徑(mm) 4限流孔板9孔徑(mm) 4限流孔板10孔徑(mm) 3輸送風A12風量(m3/s) 0.024流化風An風量(m3/s) 0.015平衡管線風量(m3/s) 0.039催化劑缸壓力(表壓)MPa 0.25～0.35 0.35～0.45催化劑加入頻率 一次/7分鐘催化劑加料時間 45秒/7分鐘催化劑加料量 5Kg/7分鐘三、實驗結果項目 單位 實施例1 實施例2加料狀態 自動 人工 自動 人工煉量 噸 2781 2787 2698 2658輕油收率 % 79.08 78.68 78.90 77.58汽油收率 % 52.00 51.20 51.30 50.79輕柴油收率% 27.08 27.48 27.60 26.79重柴油收率% 2.63 3.16 2.82 2.86焦碳 % 4.16 4.16 4.18 4.18氣體+損失% 14.00 13.60 14.10 15.38如上所述，本發明也涉及將固體顆粒料定時，定量，均勻，自動無堵地加入，或與氣體流同時加入的自動加料裝置和工藝方法。
權利要求
1.一種催化劑自動加料裝置，其中包括，壓縮空氣A1經管線L1和L2，輸入流化風A11和輸送風A12，壓縮空氣A2在該裝置啟動時輸入催化劑缸以維持裝置初次啟動時的缸內壓力，在流化風管線L1上的催化劑缸出料端設有流化器，其特徵在於，在流化器出料端與通往再生器的輸送風管線L2之間設有中間管線L3，在催化劑缸與再生器前端的輸送風管線L2之間連有壓力平衡管線L4，在輸送管線L3和平衡管線L4之間的輸送風管線段L2上，設有由時間定時器4控制的控制閥3。
2.如權利要求1所述的裝置，在輸送風管線L2上設有限流孔板，其特徵在於，該限流孔板7設於近中間管線L3前端的L2管線上。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，在流化風管線L1上設有限流孔板8，在平衡管線L4上設有並聯的限流孔板9和10。
4.如權利要求1、2或3所述的裝置，其特徵在於，所說的限流孔板孔徑＞2.7mm。
5.一種部分壓縮空氣(流化風)流經流化器以維持催化劑流化，另一部分壓縮空氣(輸送風)將上述流化後的催化劑，在由時間定時器4控制的控制閥3的控制下定時、量輸往再生器的，催化劑自動加料的工藝方法，其特徵在於壓縮空氣、管線L1L2L3及限流孔板，催化劑缸聯至再生器前端的壓力平衡管線L4及其上並聯的二個限流孔板，組成催化劑加料壓力系統，且壓縮空氣壓力為＞0.45MPa(表壓)，催化劑缸壓力為0.25～0.42MPa(表壓)，再生器壓力≤0.18MPa(表壓)，壓縮空氣壓力＞催化劑缸壓力＞再生器壓力，以維持催化劑缸內壓力自動平衡，均勻加料和吹通所有的管線。
6.如權利要求5所述的催化劑自動加料的工藝方法，其特徵在於，所述的組成催化劑加料壓力系統的壓縮空氣的壓力為0.45～0.60MPa(表壓)。
7.如權利要求1或5所述的工藝方法和裝置，其特徵在於，當控制閥3開時，壓縮空氣A1(流化風)流經流化器，流化後的催化劑經管線L3進入壓縮空氣A12(輸送風)管線L2，被輸送風A12經閥3帶入再生器，當控制閥3關時，流化風經流化器，催化劑缸，L4及其上並聯限流孔板，吹通L1和L4管線，而輸送風經限流孔板，看窗及催化劑缸吹通L2部分、L3及L4管線。
全文摘要
本發明涉及一種催化劑自動加入的方法和裝置，該裝置以L
文檔編號C10G11/18GK1059163SQ90107310
公開日1992年3月4日 申請日期1990年8月24日 優先權日1990年8月24日
發明者王立明, 郭福昌 申請人:上海高橋石化公司煉油廠